La malattia di Alzheimer, una patologia neurodegenerativa progressiva, si manifesta con sintomi quali perdita di memoria, afasia, agnosia e compromissione delle funzioni esecutive. Tradizionalmente, i pazienti si sono affidati ai farmaci per alleviare i sintomi. Tuttavia, a causa dei limiti e dei potenziali effetti collaterali di questi farmaci, i ricercatori hanno rivolto la loro attenzione alla fototerapia non invasiva, ottenendo importanti progressi negli ultimi anni.
Recentemente, un team guidato dal professor Zhou Feifan del Dipartimento di Ingegneria Biomedica dell'Università di Hainan ha scoperto che la fototerapia transcranica senza contatto può alleviare i sintomi patologici e migliorare le capacità cognitive in topi anziani e affetti da Alzheimer. Questa scoperta rivoluzionaria, pubblicata sulla rivista Nature Communications, offre una strategia promettente per la gestione delle malattie neurodegenerative.
Comprendere la patologia della malattia di Alzheimer
La causa esatta dell'Alzheimer rimane sconosciuta, ma è caratterizzata da un'aggregazione anomala della proteina beta-amiloide e dalla formazione di grovigli neurofibrillari, che portano a disfunzione neuronale e declino cognitivo. Il cervello, essendo l'organo metabolicamente più attivo del corpo, produce una notevole quantità di scarti metabolici durante l'attività neuronale. Un accumulo eccessivo di questi scarti può danneggiare i neuroni, rendendo necessaria la loro efficiente rimozione attraverso il sistema linfatico.
I vasi linfatici meningei, fondamentali per il drenaggio del sistema nervoso centrale, svolgono un ruolo chiave nell'eliminazione delle proteine beta-amiloidi tossiche, dei prodotti di scarto del metabolismo e nella regolazione dell'attività immunitaria, rappresentando quindi un bersaglio terapeutico.
L'impatto della fototerapia sull'Alzheimer
Il team del professor Zhou ha utilizzato un laser a infrarossi vicini da 808 nm per quattro settimane di fototerapia transcranica senza contatto su topi anziani e affetti da Alzheimer. Questo trattamento ha migliorato significativamente la funzione delle cellule endoteliali linfatiche meningee, ha ottimizzato il drenaggio linfatico e, in definitiva, ha alleviato i sintomi patologici e migliorato le funzioni cognitive nei topi.
Promuovere la funzione neuronale attraverso la fototerapia
La fototerapia può potenziare e migliorare la funzione neuronale attraverso diversi meccanismi. Ad esempio, il processo immunitario svolge un ruolo cruciale nella patologia dell'Alzheimer. Studi recenti indicano che l'irradiazione laser verde a 532 nm può potenziare la funzione delle cellule immunitarie, attivando meccanismi intrinseci nei neuroni centrali profondi, migliorando la demenza vascolare e potenziando la dinamica del flusso sanguigno e i sintomi clinici nei pazienti affetti da Alzheimer. L'irradiazione vascolare iniziale con laser verde ha mostrato miglioramenti significativi nella viscosità del sangue, nella viscosità del plasma, nell'aggregazione degli eritrociti e nei test neuropsicologici.
La terapia con luce rossa e infrarossa (fotobiomodulazione) applicata alle aree periferiche del corpo (schiena e gambe) può attivare i meccanismi di protezione intrinseci delle cellule immunitarie o delle cellule staminali, contribuendo alla sopravvivenza neuronale e all'espressione di geni benefici.
Il danno ossidativo è un processo patologico cruciale anche nello sviluppo dell'Alzheimer. La ricerca suggerisce che l'irradiazione con luce rossa può aumentare l'attività dell'ATP cellulare, indurre un cambiamento metabolico dalla glicolisi all'attività mitocondriale nelle microglia infiammatorie colpite dalla beta-amiloide oligomerica, potenziare i livelli di microglia antinfiammatoria, ridurre le citochine pro-infiammatorie e attivare la fagocitosi per prevenire la morte neuronale.
Migliorare la vigilanza, la consapevolezza e l'attenzione sostenuta è un altro metodo valido per migliorare la qualità della vita dei pazienti affetti da Alzheimer. I ricercatori hanno scoperto che l'esposizione alla luce blu a lunghezza d'onda più corta ha un impatto positivo sulla funzione cognitiva e sulla regolazione emotiva. L'irradiazione con luce blu può promuovere l'attività dei circuiti neurali, influenzare l'attività dell'acetilcolinesterasi (AchE) e della colina acetiltransferasi (ChAT), migliorando così le capacità di apprendimento e di memoria.
Gli effetti positivi della fototerapia sui neuroni cerebrali
Un numero crescente di autorevoli ricerche conferma gli effetti positivi della fototerapia sulla funzione neuronale cerebrale. Essa contribuisce ad attivare i meccanismi di protezione intrinseci delle cellule immunitarie, promuove l'espressione dei geni che favoriscono la sopravvivenza neuronale e bilancia i livelli di specie reattive dell'ossigeno nei mitocondri. Questi risultati pongono solide basi per le applicazioni cliniche della fototerapia.
Sulla base di queste considerazioni, il Centro di Ricerca sull'Energia Ottica MERICAN, in collaborazione con un team tedesco e diverse università, istituti di ricerca e strutture mediche, ha condotto uno studio su individui di età compresa tra 30 e 70 anni con lieve deterioramento cognitivo, declino della memoria, ridotta capacità di comprensione e giudizio e diminuzione delle capacità di apprendimento. I partecipanti hanno seguito le linee guida dietetiche e di stile di vita sano durante la fototerapia presso la cabina sanitaria MERICAN, assumendo farmaci di tipo e dosaggio costanti.
Dopo tre mesi di test neuropsicologici, esami dello stato mentale e valutazioni cognitive, i risultati hanno mostrato miglioramenti significativi nei punteggi MMSE, ADL e HDS tra gli utenti della fototerapia in cabina. I partecipanti hanno inoltre riscontrato un miglioramento dell'attenzione visiva, della qualità del sonno e una riduzione dell'ansia.
Questi risultati suggeriscono che la fototerapia potrebbe fungere da terapia di supporto per regolare l'attività delle cellule cerebrali, alleviare la neuroinfiammazione e le patologie correlate, migliorare le funzioni cognitive e potenziare la memoria. Inoltre, aprono nuove prospettive per lo sviluppo della fototerapia come approccio terapeutico preventivo.
